3D tiskárny živých tkání se stávají mobilními

TLDR verze: Tisk buněk do tkání může léčit popáleniny i zranění. Experimentální študie nyní budou zkoušet, jestli biotiskárna funguje i u lidí (studie tu).

Léčí, jako když tiskne!

Když Johannes Gutenberg před víc jak půltisíciletím vynalezl mechanický knihtisk (asi šest století poté, co základní blokový tisk vynalezli v Číně), odpálil tím novou podobu informační revoluce. Dnes možná technologie „knihtisku“ působí asi tak sofistikovaně, jako výbava babiččina obýváku. Pro 15. a 16. století byl však knihtisk stejně šílenou změnou, jakou je pro nás dnes internet.

S příchodem 3D tisku se však i tiskařské nápady znovu dostaly do popředí. Nejnověji to ilustruje pokrok na poli 3D biotisku, který umí nanášet vrstvy specifických buněk jednu za druhou tak, aby došlo ke vzniku komplexnějších tkání. Vědátoři z instituce Wake Forest došli v nejnovějším pokroku tak daleko, že se nedávno pochlubili 3D biotiskárnou, která by mohla poslat obvazy do zaslouženého důchodu.

Tým pod vedením Seana Murphyho představil mobilní biotiskárnu určenou k zacelení zranění, která může být nasazena přímo v poli. Záchranáři u nehod, ale i vojáci v akci, by s pomocí podobného udělátka mohli uzavřít krávející rány a zacelit popáleniny rychleji a bezpečněji než skrze bandáže. Momentálně je biotiskárna otestována jenom na zvířecích modelech, v případě popálenin tu však trojnásobně zrychluje následné hojení ran. Snaha je technologii začít testovat i na lidech.

Možná si pamatujete na podobná „lepidla na rány“ ve formě udělátka XSTAT, které bylo rovněž již pro zranění pokusně nasazeno v poli u lidí. Popáleniny dnes také umíme léčit s pomocí kožních transplantátů. Biotisk má oproti tomuto postupu ovšem několik zásadních výhod.

Na počátku možností

V kontrolovaném prostředí (třeba po operaci) může odebrat pacientovy samotné kožní buňky z jednoho místa a vrátit mu je na místo poškozené. V poli by pak asi ne biopsii nebyl moc čas – i použití cizích buněk pro zalátání rány by ale mohlo být užitečnější než obvazy nebo jiné formy uzavření krvácející rány (více o popáleninách ale i v článku zde).

Wake Forest však zdaleka není jediná instituce, která se o 3D tisk kůže snaží. Synergický vývoj technologie vstříc aplikaci je naopak čitelný v celé experimentální medicíně. Vlastní mobilní biotiskárna byla vyvinuta i loni vědátory v Torontu , biotiskárny by pro budoucí dlouhodobé kosmické mise ráda měla i Evropská kosmická agentura.

Lze říct, že u biotisku dnes sotva olizujeme povrch toho, co vše může nejen pro medicínu přinést! Rekonstrukční medicína nebo nasazení v poli je jedna věc. Ale co biotisk orgánů a dalších komplexních, 3D prostorově orientovaných tkání? Co naopak možnosti biotisku mikroskopického? Naučíme se skládat i buňky do nových konfigurací? Co možnosti pro plastickou chirurgii? Dočkáme se toho, že si zbohatlíci budou moct natisknout nový obličej ve zcela nové, nepoznané kvalitě? A co na to špionáž a bezpečnost? Nevíme, ale dost možná během jedné, maximálně dvou generací uvidíme!

Jasně, je dost dobře možné, že řada biotiskařských aplikací dojde později, než si dnes malujeme (nebo tiskneme!) či v jiné formě. Nakonec, u jiného „potenciálně revolučního“ vynálezu, totiž upravených smartphonů, zatím na průlom v běžném užívání (vzdor i mým nadějím/slibům) nedošlo. Ani samotný běžný 3D tisk nedopadl tak, že máme doma všichni 3D tiskárny a děláme si na nich talíře…

V neposlední řadě je otázka, co tohle všechno udělá s právem

Možností jako vrstev

Wake Forest předpokládá, že pro léčbu popálenin by se jejich biotisk mohl užít do pěti let. I pokud se tak stane, a neobjeví se různé komplikace třeba skrze infekce (jedna tryska pro různé buňky různých pacientů smrdí mrzením), neznamená to, že za pět let budou technologií disponovat třeba i nemocnice v průměrné výchoevropské Horní Dolní.

Podobně jako 3D tisk začal zajímat spíše průmysl než jednotlivé uživatele, taktéž u biotisku může tedy dojít na aplikaci trochu jiným směrem, než dnes čekáme. Osobně bych se třeba nedivil, kdyby namísto medicíny našla biotiskárna domov spíše v potravinářství. Nejrůznější umělá masa (vzdor možným negativům i tady) by skrze biotisk mohla doznat rapidního zlevnění. Ale tak už to s aplikací chodí – úvodní vize je málokdy v první a druhé generaci stejná s možnostmi aplikace.

Na každý pád se ale zdá, že bude ještě hodně zajímavé sledovat, co nej(h)různějšího biotisk doručí, a jak kreativní s ním podnikavci budou. Johannes Gutenberg by zkrátka na všechny ty prapotomky jeho vynálezu asi čuměl jako péro z gauče!

[LL]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, která připravuje přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

Diskuze